伺服电机与步进电机的工作原理和六大区别
要想区分，先得搞懂两种之间的区别。
先说工作原理：&
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为&步距角&），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
区别1： 控制的方式不同&
步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的，一个脉冲对应一个步距角。&伺服电机是通过控制脉冲时间的长短控制转动角度的。
区别2：所需的工作设备和工作流程不同&
步进电机所需的供电电源（所需电压由驱动器参数给出），一个脉冲发生器（现在多半是用板块），一个步进电机，一个驱动器（驱动器设定步距角角度，如设定步距角为 0.45&，这时，给一个脉冲，电机走 0.45&）；其工作流程为步进电机工作一般需要两个脉冲：信号脉冲和方向脉冲。&伺服电机所需的供电电源是一个开关（继电器开关或继电器板卡），一个伺服电机；其工作流程就是一个电源连接开关，再连接伺服电机。
区别3 : 低频特性不同&
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。&交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。
区别4 ：矩频特性不同&
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在 300～600r/min。
交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为 2000 或 3000 r/min）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
区别5： 过载能力不同&
步进电机一般不具有过载能力。
交流伺服电机具有较强的过载能力。 以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额转矩的 3倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。 （步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转 矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象）
区别6： 速度响应性能不同&
步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要 200～400ms。&交流伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA400W 交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速 3000 r/min。仅需几 ms，可用于要求快速启停的控制场合。
说白了，极对数多，转速慢，控制角度的，动力线引脚多的都是步进电机，而且功率往往比较低。而精度高，速度快，可应用于速度，位置，力矩多场合控制的，动力线都是UVW三线，通常都是伺服电机。而且通常极对数不超过5级，功率从几十瓦到几十千瓦都有。
原文标题：如何区分伺服电机和步进电机？
文章出处：【微信号：GKB1508，微信公众号：工控帮】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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伺服电机的工作原理以及与步进电机的区别
伺服机的原理是什么呢？相信很多人都不太熟悉。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。它是通过伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应。在如今，伺服机在自动控制系统中，常常用作于执行元件，它具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。下面贤集网的小编就来为大家介绍一下伺服电机的工作原理以及步进电机的区别。
伺服机的工作原理
伺服电机（servo motor）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机 。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。
工作原理：
1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。
伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移。因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
2、直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
主要优点有：
⑴、无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。
⑵、定子绕组散热比较方便。
⑶、惯量小，易于提高系统的快速性。
⑷、适应于高速大力矩工作状态。
⑸、同功率下有较小的体积和重量。
伺服电机与步进电机的区别
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同
两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司（SANYODENKI）生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。
三、矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300——600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200——400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以三洋400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
以上，就是贤集网小编为您介绍的伺服电机的工作原理以及步进电机的区别。交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机，但也有在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。我们在选择的过程中，可以考虑要求、成本等多方面的因素来选择合适的控制电机。相信大家通过这篇文章，能够对伺服电机有了一个大概的了解，只有了解了设备的工作原理，才能更好地发挥设备应有的用途、功效。
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Copyright (C)2014精辟！伺服电机、舵机、步进电机的区别 - 电机控制 -
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精辟！伺服电机、舵机、步进电机的区别
14:03:32　　
36371&查看
本帖最后由 哥儿 于
14:15 编辑
& && &怎么去区分伺服电机、舵机、步进电机呢？电机种类有很多种，不同的电机的优点、缺点各不相同，因此用途也不同。这里简单的讲下伺服电机、舵机、步进电机的区别，尽量的让大家通熟易懂。
& && &其实伺服电机是这么一种电机，它主要用于比较精准的位置、速度或力矩输出。准确地说，伺服电机不是说一个电机，而是一个系统。所以仅仅一台电机都不能算是伺服电机，因为他们并不具备伺服电机的功能。伺服电机是一个电机系统，它包含电机、传感器和控制器。直流无刷电机可以是伺服电机里面的一部分，交流电机也可以是，但他们并不是伺服电机。作为一个系统，它可以有减速齿轮，也可以没有。
& && & 那么舵机是什么呢？舵机是个俗称，是玩航模、船模的人起的。因为这种电机比较常用于舵面操纵。
& && &舵机，其实就是个低端的伺服电机系统，它也是最常见的伺服电机系统，因此英文叫做Servo，就是Servomotor的简称。它将PWM信号与滑动变阻器的电压相比对，通过硬件电路实现固定控制增益的位置控制。也就是说，它包含了电机、传感器和控制器，是一个完整的伺服电机（系统）。价格低廉、结构紧凑，但精度很低，位置镇定能力较差，能够满足很多低端需求。
& && &步进电机英文是stepper/step/stepping motor。主要是依靠定子线圈序列通电，顺次在不同的角度形成磁场，推拉定子旋转。
& && &步进电机的好处是，你可以省掉用于测量电机转角的传感器。因此在结构上和价格上有一定的优势。而且它的位置和速度控制相对简单。其缺点是，第一，与同等功率的电机相比载荷比较小，没有角度传感器的情况下不能输出大力矩。第二，功耗相对较大，要么全开，要么全关。所以要么接近满功耗，要么就不能出力。（具体原因和结构可以查阅相关资料，网上到处都是，并不难以理解，我这里就不冗述了）
& && &因此步进电机一般只用于载荷较小而且十分确定、位置精度要求并不非常高，对体积敏感或在较低价格想要做到较高可靠性的场合。最常见的就是光驱、扫描仪、复印机等等。当然，它和舵机一样，也受到没有能力自行搭建伺服电机系统的业余爱好者的喜爱，在一些业余项目上面用于替代完整的伺服电机系统。
& && &那么举个简单的例子。扫描仪（包括现在商务打印机里面的扫描仪）经常有一个动作，就是在真正扫描之前，扫描器要从滑轨一头先快速运动到另一头。其实那是系统在找位置零点。那里面用的是一个步进电机，它驱动扫描器运动。但是开始执行扫描任务时，系统并不知道那个扫描器的确切位置（因为没有位置传感器），所以它只能先驱动扫描器向滑轨另一边走。在滑轨的那个尽头，有一个触碰开关，一旦扫描器碰到它，就会产生电信号。这样系统就知道扫描器走到了尽头，这时候就确定了扫描器的位置，这样就可以开始扫描了。这个步进电机在执行完任务后会关闭（因为功耗不低），因此一旦有震动什么的，扫描器很容易移位。所以下一次步进电机上电以后，要重新执行一遍前面说的那个动作去确定扫描器的位置。
16:59:20　　
感谢楼主分享了
高级工程师
17:22:00　　
十分感谢，感觉不错哦，学习了！
18:27:15　　
感谢版主的无私，本人收藏了
06:07:49　　
好久没有进来学习了，以后要坚持
10:12:32　　
说得好！！！！
19:21:27　　
学习了& && && && && && && &
09:37:45　　
学习了，感谢楼主
助理工程师
10:29:07　　
多谢楼主分享&&学习下
11:20:14　　
感谢楼主分享了
17:01:37　　
说的好，十分感谢！
13:53:06　　
看了之后对步进机有了新的认识，但对与步进机深的还是没有了解，如何在步进机运行的过程中让它停止。想要对与软件控制了解下
21:26:26　　
感谢楼主无私分享
23:08:50　　
多谢楼主分享
15:30:05　　
谢谢分享！！！
02:59:59　　
我现在就是做的伺服舵机的控制
21:03:18　　
十分感谢楼主的无私，感觉不错哦，学习了！
21:47:22　　
感谢楼主分享
等待验证会员
20:51:34　　
对我有用，谢谢
09:18:46　　
感谢分享 有了整体的认识
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